Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Roger Luiz
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-12042024-103110/
Resumo: HIV-1 infecta linhagens de linfócitos T CD4+, monócitos e macrófagos que expressam o receptor CD4. Apesar do HIV-1 interferir na capacidade dessas células sintetizarem interferon do tipo I (IFN-I), indivíduos infectados mantem níveis elevados de IFN-α no soro. IFN-α/β ativa a via de sinalização JAK/STAT, estimula a síntese de genes estimulados por interferon (ISGs) e induz um estado antiviral. No entanto, tratamento de pacientes com IFN-I tem baixa eficiência em conter a infecção pelo HIV-1, sugerindo um possível efeito viral inibitório na via JAK/STAT. A proteína acessória Nef do HIV-1 é crítica para a infecção, promovendo a patogênese viral e evasão imune. Além disso, a infecção pelo HIV-1 ou a expressão isolada da proteína Nef reduz os níveis de STAT1 fosforilado em linfócitos T CD4+. Portanto, investigamos nesse trabalho os mecanismos pelos quais a proteína Nef do HIV-1 modula a via de sinalização JAK/STAT. Para isso linfócitos T CD4+, expressando constitutivamente a proteína Nef, foram estimuladas com IFN-α e a ativação da via de sinalização JAK/STAT foi avaliada por meio de ensaios bioquímicos. Demonstramos que Nef induz a degradação proteassomal de STAT1, levando a uma forte depleção dos níveis totais de STAT1. Esta atividade de Nef impediu o aumento dos níveis de STAT1 fosforilada após estímulos de IFN-α, o que é essencial para a formação do complexo ISGF3. Em contraste, a fosforilação das quinases JAK1 e TYK2, e os níveis totais de STAT2, não são afetados por Nef. A depleção induzida de STAT1 depende da associação de Nef às membranas celulares e é conservada entre alelos de Nef provenientes de diferentes cepas de HIV-1. Portanto, ao depletar STAT1, Nef compromete a expressão de ISGs com atividade antiviral, mediada por IFN-α, em linfócitos T CD4+. Estes resultados mostram uma atividade previamente não descrita para a proteína Nef, que permite evadir a proteção antiviral induzida por IFN-α bloqueando a via de sinalização JAK/STAT.
id USP_79cd964ea5d234da57d60e314d1f2227
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-12042024-103110
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1Modulation of the IFN-I/JAK/STAT signaling pathway by the protein HIV-1 Nef accessoryFator de transcrição STAT1HIV-1HIV-1NefNefSecretory pathwaySTAT1 transcription factorVia secretóriaHIV-1 infecta linhagens de linfócitos T CD4+, monócitos e macrófagos que expressam o receptor CD4. Apesar do HIV-1 interferir na capacidade dessas células sintetizarem interferon do tipo I (IFN-I), indivíduos infectados mantem níveis elevados de IFN-α no soro. IFN-α/β ativa a via de sinalização JAK/STAT, estimula a síntese de genes estimulados por interferon (ISGs) e induz um estado antiviral. No entanto, tratamento de pacientes com IFN-I tem baixa eficiência em conter a infecção pelo HIV-1, sugerindo um possível efeito viral inibitório na via JAK/STAT. A proteína acessória Nef do HIV-1 é crítica para a infecção, promovendo a patogênese viral e evasão imune. Além disso, a infecção pelo HIV-1 ou a expressão isolada da proteína Nef reduz os níveis de STAT1 fosforilado em linfócitos T CD4+. Portanto, investigamos nesse trabalho os mecanismos pelos quais a proteína Nef do HIV-1 modula a via de sinalização JAK/STAT. Para isso linfócitos T CD4+, expressando constitutivamente a proteína Nef, foram estimuladas com IFN-α e a ativação da via de sinalização JAK/STAT foi avaliada por meio de ensaios bioquímicos. Demonstramos que Nef induz a degradação proteassomal de STAT1, levando a uma forte depleção dos níveis totais de STAT1. Esta atividade de Nef impediu o aumento dos níveis de STAT1 fosforilada após estímulos de IFN-α, o que é essencial para a formação do complexo ISGF3. Em contraste, a fosforilação das quinases JAK1 e TYK2, e os níveis totais de STAT2, não são afetados por Nef. A depleção induzida de STAT1 depende da associação de Nef às membranas celulares e é conservada entre alelos de Nef provenientes de diferentes cepas de HIV-1. Portanto, ao depletar STAT1, Nef compromete a expressão de ISGs com atividade antiviral, mediada por IFN-α, em linfócitos T CD4+. Estes resultados mostram uma atividade previamente não descrita para a proteína Nef, que permite evadir a proteção antiviral induzida por IFN-α bloqueando a via de sinalização JAK/STAT.HIV-1 infects lineages of CD4+ T lymphocytes, monocytes and macrophages that express the CD4 receptor, together with the CCR5 or CXCR4 coreceptors. Although HIV-1 interferes with the ability of these cells to synthesize type I interferon (IFN-I), infected individuals maintain high levels of IFN-α in their serum. IFN-α/β activates the JAK/STAT signaling pathway, stimulates the synthesis of interferon stimulated genes (ISGs) and induces an antiviral state, fundamental in the response and control of infections. However, treatment of patients with IFN-I has low efficiency in containing HIV-1 infection, suggesting a possible viral inhibitory effect on the JAK/STAT pathway. Therefore, we investigated how HIV-1 modulates the JAK/STAT signaling pathway. The HIV-1 accessory protein Nef is critical for infection, promoting viral pathogenesis and immune evasion. Furthermore, HIV-1 infection or isolated expression of the Nef protein reduces the levels of phosphorylated STAT1 in CD4+ T lymphocytes. Therefore, in this work, we investigated how HIV-1 mechanisms by which the HIV-1 Nef modulates the JAK/STAT signaling pathway. For this purpose, CD4+ T lymphocytes, constitutively expressing Nef were stimulated with IFN-α and the activation of the JAK/STAT signaling pathway was evaluated through biochemical assays. We demonstrated that Nef induces proteasomal degradation of STAT1, leading to a strong depletion of total STAT1 levels. This Nef activity prevented the increase in phosphorylated STAT1 levels upon IFN-α stimuli, which is essential for the formation of the ISGF3 complex. In contrast, phosphorylation of the JAK1 and TYK2 kinases, and total STAT2 levels, are not affected by Nef. Induced depletion of STAT1 depends on the association of Nef with cell membranes and is conserved among Nef alleles originating from different HIV-1 strains. Therefore, by depleting STAT1, Nef compromises the expression of ISGs with antiviral activity, mediated by IFN-α, in CD4+ T lymphocytes. These results show a novel activity for the Nef protein, which allows HIV-1 to evade antiviral protection induced by IFN-α by blocking the JAK/STAT signaling pathway.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Luis Lamberti Pinto daRodrigues, Roger Luiz2024-01-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-12042024-103110/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-17T14:04:01Zoai:teses.usp.br:tde-12042024-103110Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-17T14:04:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
Modulation of the IFN-I/JAK/STAT signaling pathway by the protein HIV-1 Nef accessory
title Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
spellingShingle Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
Rodrigues, Roger Luiz
Fator de transcrição STAT1
HIV-1
HIV-1
Nef
Nef
Secretory pathway
STAT1 transcription factor
Via secretória
title_short Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
title_full Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
title_fullStr Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
title_full_unstemmed Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
title_sort Modulação da via de sinalização IFN-I/JAK/STAT pela proteína acessória Nef do HIV-1
author Rodrigues, Roger Luiz
author_facet Rodrigues, Roger Luiz
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Luis Lamberti Pinto da
dc.contributor.author.fl_str_mv Rodrigues, Roger Luiz
dc.subject.por.fl_str_mv Fator de transcrição STAT1
HIV-1
HIV-1
Nef
Nef
Secretory pathway
STAT1 transcription factor
Via secretória
topic Fator de transcrição STAT1
HIV-1
HIV-1
Nef
Nef
Secretory pathway
STAT1 transcription factor
Via secretória
description HIV-1 infecta linhagens de linfócitos T CD4+, monócitos e macrófagos que expressam o receptor CD4. Apesar do HIV-1 interferir na capacidade dessas células sintetizarem interferon do tipo I (IFN-I), indivíduos infectados mantem níveis elevados de IFN-α no soro. IFN-α/β ativa a via de sinalização JAK/STAT, estimula a síntese de genes estimulados por interferon (ISGs) e induz um estado antiviral. No entanto, tratamento de pacientes com IFN-I tem baixa eficiência em conter a infecção pelo HIV-1, sugerindo um possível efeito viral inibitório na via JAK/STAT. A proteína acessória Nef do HIV-1 é crítica para a infecção, promovendo a patogênese viral e evasão imune. Além disso, a infecção pelo HIV-1 ou a expressão isolada da proteína Nef reduz os níveis de STAT1 fosforilado em linfócitos T CD4+. Portanto, investigamos nesse trabalho os mecanismos pelos quais a proteína Nef do HIV-1 modula a via de sinalização JAK/STAT. Para isso linfócitos T CD4+, expressando constitutivamente a proteína Nef, foram estimuladas com IFN-α e a ativação da via de sinalização JAK/STAT foi avaliada por meio de ensaios bioquímicos. Demonstramos que Nef induz a degradação proteassomal de STAT1, levando a uma forte depleção dos níveis totais de STAT1. Esta atividade de Nef impediu o aumento dos níveis de STAT1 fosforilada após estímulos de IFN-α, o que é essencial para a formação do complexo ISGF3. Em contraste, a fosforilação das quinases JAK1 e TYK2, e os níveis totais de STAT2, não são afetados por Nef. A depleção induzida de STAT1 depende da associação de Nef às membranas celulares e é conservada entre alelos de Nef provenientes de diferentes cepas de HIV-1. Portanto, ao depletar STAT1, Nef compromete a expressão de ISGs com atividade antiviral, mediada por IFN-α, em linfócitos T CD4+. Estes resultados mostram uma atividade previamente não descrita para a proteína Nef, que permite evadir a proteção antiviral induzida por IFN-α bloqueando a via de sinalização JAK/STAT.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-01-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-12042024-103110/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-12042024-103110/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090645603647488